嵌入式系統(tǒng)的一些基本概念

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前后臺系統(tǒng)：應(yīng)用程序一般是一個無限的循環(huán)，可稱為前后臺系統(tǒng)或超循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)中調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)完成相應(yīng)的操作，這部分可以看成后臺行為。中斷服務(wù)程序處理異步事件，這部分可以看成前臺行為。后臺也可以叫做任務(wù)級，前臺也叫中斷級。時間相關(guān)性很強的關(guān)鍵操作一定是靠中斷服務(wù)程序來保證的。因為中斷服務(wù)提供的信息一直要等到后臺程序走到該處理這個信息這一步時才能得到進一步處理，所以這種系統(tǒng)在處理的及時性
上比實際可以做到的要差。這個指標(biāo)稱作任務(wù)級響應(yīng)時間。

實時操作系統(tǒng)（RTOS）：實時操作系統(tǒng)是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動后首先執(zhí)行的背景程序，用戶的應(yīng)用程序是運行于 RTOS 之上的各個任務(wù)，RTOS根據(jù)各個任務(wù)的要求，進行資源(包括存儲器、外設(shè)等)管理、消息管理、任務(wù)調(diào)度、異常處理等工作。在 RTOS支持的系統(tǒng)中，每個任務(wù)均有一個優(yōu)先級，RTOS根據(jù)各個任務(wù)的優(yōu)先級，動態(tài)地切換各個任務(wù)，保證對實時性的要求。實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，以分時方式運行多個任務(wù)，看上去好象是多個任務(wù)“同時”運行。只有優(yōu)先服務(wù)方式的RTOS才是真正的實時操作系統(tǒng)，時間分片方式和協(xié)作方式的RTOS并不是真正的“實時”。

代碼的臨界區(qū)：指處理時不可分割的代碼，運行這些代碼不允許被打斷。一旦這部分代碼開始執(zhí)行，則不允許任何中斷打入（這不是**的，如果中斷不調(diào)用任何包含臨界區(qū)的代碼，也不訪問任何臨界區(qū)使用的共享資源，這個中斷可能可以執(zhí)行）。為確保臨界區(qū)代碼的執(zhí)行，在進入臨界區(qū)之前要關(guān)中斷，而臨界區(qū)代碼執(zhí)行完成以后要立即開中斷。

非占先式內(nèi)核：非占先式內(nèi)核要求每個任務(wù)自我放棄CPU 的所有權(quán)。非占先式調(diào)度法也稱作合作型多任務(wù)，各個任務(wù)彼此合作共享一個CPU。異步事件還是由中斷服務(wù)來處理。中斷服務(wù)可以使一個高優(yōu)先級的任務(wù)由掛起狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。但中斷服務(wù)以后控制權(quán)還是回到原來被中斷了的那個任務(wù)，直到該任務(wù)主動放棄CPU的使用權(quán)時，那個高優(yōu)先級的任務(wù)才能獲得CPU的使用權(quán)。

占先式內(nèi)核：當(dāng)系統(tǒng)響應(yīng)時間很重要時，要使用占先式內(nèi)核。因此絕大多數(shù)商業(yè)上銷售的實時內(nèi)核都是占先式內(nèi)核。較高優(yōu)先級的任務(wù)一旦就緒，總能得到CPU 的控制權(quán)。當(dāng)一個運行著的任務(wù)使一個比它優(yōu)先級高的任務(wù)進入了就緒狀態(tài)，當(dāng)前任務(wù)的 CPU使用權(quán)就被剝奪了，或者說被掛起了，那個高優(yōu)先級的任務(wù)立刻得到了 CPU的控制權(quán)。如果是中斷服務(wù)子程序使一個高優(yōu)先級的任務(wù)進入就緒態(tài)，中斷完成時，中斷了的任務(wù)被掛起，優(yōu)先級高的那個任務(wù)開始運行。


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